高二物理选修3-1《1.9带电粒子在电场中的运动》学案1.doc

预习目标
1.进一步理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题．
2.通过带电粒子在电场中加速、偏转过程分析，培养学生的分析、推理能力
3.进一步理解示波管的构造和基本原理。
预习内容及学法指导
1．带电的基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比在小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）
2．带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。
3．利用电场来改变或控制带电粒子的运动，最简单情况有两种，利用电场使带电粒子________；利用电场使带电粒子________．
4．带电粒子的加速：v=.（利用动能定理得到更简单）
5.带电粒子的偏转：
（1）、动力学分析：带电粒子做匀变速曲线运动(类平抛运动)．
（2）、运动的分析方法(看成类平抛运动)：
①沿初速度方向做速度为v0的匀速直线运动．
②沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动．
③竖直方向的偏转距离：y=at2=
④粒子离开电场时的偏转角度θ为：tanθ=
⑤若带电粒子的初速v0是在电场的电势差U1下加速而来的（从零开始）
y=θ=arctan（与q、m无关。）
6.示波管的构造及原理原理：
（1）示波管：示波管的核心部件是_____________，示波管由电子枪、_____________和荧光屏组成，管内抽成真空．
（2）原理：
进一步认真阅读教材，观察教材插图，在上节课学习的基础上，体会分析带电粒子在电场中运动的方法。
三、提出疑惑
疑惑点疑惑内容[来源:Zxxk.Com]
课题：1.9带电粒子在电场中的运动的习题课
课内探究学案
【学习目标】
1.进一步理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题．
2.通过带电粒子在电场中加速、偏转过程分析，培养学生的分析、推理能力
3.进一步理解示波管的构造和基本原理。
重点：带电粒子在匀强电场中的运动规律。
难点：运用电学知识和力学知识综合处理偏转问题
【预习检测】
一、选择题
1．关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况，下列说法正确的是()
A．一定是匀变速运动
B．不可能做匀减速运动
C．一定做曲线运动
D．可能做匀变速直线运动，不可能做匀变速曲线运动
2．质子(eq\o\al(1,1)H)、α粒子(eq\o\al(4,2)He)、钠离子(Na＋)三个粒子分别从静止状态经过电压为U的同一电场加速后，获得动能最大的是()
A．质子(eq\o\al(1,1)H) B．α粒子(eq\o\al(4,2)He)
C．钠离子(Na＋) D．都相同[来源:学科网ZXXK]
3.如图所示，质子(eq\o\al(1,1)H)和α粒子(eq\o\al(4,2)He)，以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力)，则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为()
A．1∶1 B．1∶2
C．2∶1 D．1∶4

学习过程】
知识（基本规律回顾）
一、带电粒子的加速

二、带电粒子的偏转

三、示波管的原理：

例题：如图所示，一电子枪发射出的电子(初速度很小，可视为零)进入加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出后偏转位移为y，要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况)()

A．增大偏转电压U[来源:学科网]
B．减小加速电压U0
C．增大偏转电场的极板间距离d
D．将发射电子改成发射负离子

解析：选AB.在加速电场中qU0＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，在偏转电场中y＝eq\f(1,2)at2，l＝v0t，可得y＝eq\f(Ul2,4U0d)，可见增大偏转电压U，减小加速电压U0，减小极板间距离d可使偏转位移y增大，故A、B项正确，C项错误．偏转位移的大小与发射的带电粒子的q、m无关，故D项错误．故选AB.
变式：
如图所示是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经电压U1加速后垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板间的距离为d，电势差为U2，板长为L.为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量eq\f(h,U2))，可采用的方法是()
A．增大两板间的电势差U2
B．尽可能使板长L短些
C．尽可能使板间距离d小一些
D．使加速电压U1升高一些

合作探究：
1.平行金属板A、B分别带等量异种电荷，A板带正电，B板带负电，a、b两个带正电粒子，以相同的速率先后垂直于电场线从同一点进入两金属板间的匀强电场中，并分别打在B板上的a′、b′两点，如图所示．若不计重力，则()
A．a粒子的带电荷量一定大于b粒子的带电荷量
B．a粒子的质量一定小于b粒